非结构构件和设备的抗震设计和简化计算方法[1]
《建筑与市政工程抗震通用规范》解析牛旭宁1张娜彬1伍丽娟1
《建筑与市政工程抗震通用规范》解析牛旭宁1 张娜彬1 伍丽娟1发布时间:2023-05-07T08:35:00.062Z 来源:《工程管理前沿》2023年5期作者:牛旭宁1 张娜彬1 伍丽娟1 [导读] 通过对《建筑与市政工程抗震通用规范》简要概述,主要介绍本规范制定的目的、包含的工程类别和主要特征;通过对《建筑与市政工程抗震通用规范》与《建筑抗震抗震设计规范》主要不同内容对比分析,介绍了《建筑与市政工程抗震通用规范》抗震设防对象及工程阶段变化、承载力抗震调整系数差异、地震效应组合中分项系数的调整以及非结构构件抗震设计内容;最后阐述了《建筑与市政工程抗震通用规范》的正确理解与应用在我国工程建设中的重要意义。
中国中元国际工程有限公司摘要:通过对《建筑与市政工程抗震通用规范》简要概述,主要介绍本规范制定的目的、包含的工程类别和主要特征;通过对《建筑与市政工程抗震通用规范》与《建筑抗震抗震设计规范》主要不同内容对比分析,介绍了《建筑与市政工程抗震通用规范》抗震设防对象及工程阶段变化、承载力抗震调整系数差异、地震效应组合中分项系数的调整以及非结构构件抗震设计内容;最后阐述了《建筑与市政工程抗震通用规范》的正确理解与应用在我国工程建设中的重要意义。
关键词:《建筑与市政工程抗震通用规范》;抗震设防对象及工程阶段;调整系数;非结构构件0引言我国地处环太平洋地震带和喜马拉雅-地中海地震带,是世界上地震导致人员伤亡最多的国家之一。
由于科技水平受到限制,无法实现准确预报地震。
因此,今后乃至很长的一段时间内,工程抗震仍是抵御地震破坏最有效的方式[1]。
但在抗震设计方面,我国不同规范中有不同的规定,出现了交叉与重复。
2021年4月9日,住房和城乡建设部批准发布了《筑与市政工程抗震通用规范》(简称《抗通规》),涵盖了不同工程中的不同方面,有效避免交叉和重复。
本规范于2021年1月1日颁布实施。
这一举措对对工程抗震必将带来深远影响。
非结构构件抗震设计流程
非结构构件抗震设计流程1.确定结构的使用目标和功能要求。
Determine the intended use and functional requirements of the structure.2.收集并分析工程场地的地震动参数。
Collect and analyze seismic parameters of the projectsite.3.选择合适的地震设计参数。
Select appropriate seismic design parameters.4.确定结构的受力形式和工作性能。
Determine the force form and working performance of the structure.5.选择合适的结构抗震设计方案。
Choose a suitable seismic design scheme for the structure.6.进行结构的抗震分析和计算。
Carry out seismic analysis and calculation of the structure.7.确定结构的抗震构造形式。
Determine the seismic structural form of the structure.8.设计非结构构件的抗震措施。
Design seismic measures for non-structural components.9.确定非结构构件的抗震设防烈度等级。
Determine the seismic fortification intensity level of non-structural components.10.设计非结构构件的抗震连接设计。
Design seismic connections for non-structural components.11.进行非结构构件的抗震验算。
Carry out seismic verification for non-structural components.Determine the materials and types of non-structural components.13.设计非结构构件的抗震支撑和加固措施。
非结构构件及楼层设有大型设备时的抗震设计
非结构构件及楼层设有大型设备时的抗震设计摘要:一般来说,建在地面上的建筑物对地震作用有放大作用,对于自振周期Tg=0的绝对刚体,其地震影响系数α=0.45αmax,其中0.45=1/2.25),也就是说质点的振动加速度与地面加速度相等,没有放大。
而对于Tg≥0的结构基本都有放大作用。
类似的问题还反映在抗震规范4.1.8条局部突出地形的放大作用,要将建在孤立山丘、边坡边缘等不利地段的建筑也应乘以1.1~1.6的放大系数。
同样,置于建筑物某楼层上的附属体系相对于某楼层的振动同样也有放大作用,如果说建筑物对地面振动为“一次放大”的话,则楼面对附属体系振动放大可称为“二次放大”。
实际上,建筑物对地面震动不仅有放大作用,还有滤波作用。
使楼层振动具有较明显的以构筑物基频为主的简谐振动特征,如果附属体系基本周期与建筑物基本周期相近,则将落入共振区,加大设备的地震作用。
这一点与场地的卓越周期对建筑的影响也是相似的。
关键词:抗震设计;共振区;楼面反应谱;二次分析地震时主结构与附属体系必然相互影响,影响主结构与附属体系相互作用强弱的因素包括:1质量比:当附属与主系统楼层的质量比大于0.001时,附属系统对主系统相应楼层的反应有明显影响;2周期比:当附属与主系统自振周期接近时,二系统将产生共振,出现“吸振器效应”,此时附属系统出现强烈振动,而主系统的反应大大减弱;3非经典阻尼比:当二系统的阻尼特性不一致时,总系统具有非经典阻尼性质,在共振区的影响不容忽视;4多质点激励:当附属系统在主系统不同楼层有支点时,不同支点的相互运动将通过附属系统进行变性协调,从而产生附加力。
涉及到附属体系地震作用计算内容的规范,除《建筑抗震设计规范》GB50011-2010外,还有《非结构构件抗震设计规范》JGJ339-2015、《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014、《工业企业电气设备抗震设计规范》GB50556-2010、《石油化工钢制设备抗震设计标准》GB/T50761-2018、《核电厂抗震设计规范》GB50267-97等。
DGJ08-9-2013 建筑抗震设计规程
上海市工程建设规范建筑抗震设计规程C o d e f o r s e i s m i cd e s i g no f b u i l d i n g sD G J08-9-2013J10284-20132013 上海上海市工程建设规范建筑抗震设计规程C o d e f o r s e i s m i cd e s i g n o f b u i l d i n g sD G J08-9-2013主编单位:同济大学批准部门:上海市城乡建设和交通委员会施行日期:2013年11月1日2013 上海上海市城乡建设和交通委员会文件沪建交[2013]902号上海市城乡建设和交通委员会关于批准‘建筑抗震设计规程“为上海市工程建设规范的通知各有关单位:由同济大学主编的‘建筑抗震设计规程“,经市建设交通委科技委技术审查和我委审核,现批准为上海市工程建设规范,统一编号为D G J08-9-2013,自2013年11月1日起实施㊂其中第3.1.1㊁3.3.1㊁3.4.1㊁3.5.2㊁3.7.1㊁3.7.4㊁3.9.1㊁3.9.2㊁3.9.4㊁3.9.6㊁4.4.5㊁5.1.1㊁5.1.3㊁5.1.4㊁5.1.6㊁5.2.5㊁5.4.1㊁5.4.2㊁5.4.3㊁6.1.3㊁6.3.3㊁6.3.7㊁6.4.3㊁7.1.4㊁8.1.2㊁8.1.6㊁8.1.7㊁8.2.4㊁8.2.6㊁8.3.1㊁8.3.3㊁8.3.5㊁8.3.6㊁8.3.8㊁8.4.1㊁8.4.4㊁8.5.8㊁8.5.9㊁8.6.1㊁8.6.6㊁8.6.8㊁8.6.15㊁8.7.3㊁9.1.26㊁9.1.31㊁11.1.3㊁11.1.12㊁11.1.15㊁12.1.6㊁12.2.1㊁12.2.9条为强制性条文㊂原‘建筑抗震设计规程“(D G J08-9-2003)同时废止㊂本规范由上海市城乡建设和交通委员会负责管理㊁同济大学负责解释㊂上海市城乡建设和交通委员会二○一三年九月四日前 言根据沪建交[2010]第731号文件下达的2010年上海市工程建设规范和标准设计编制计划(第二批),由同济大学等单位组成的‘建筑抗震设计规程“修编组,对上海市工程建设规范‘建筑抗震设计规程“(D G J08-9-2003)进行了全面修订㊂在修订过程中,参照了国家标准‘建筑抗震设计规范“(G B50011-2010)的主要内容,在力争做到技术先进㊁经济合理㊁便于实践㊁与其他标准协调基础上,编制了本规程㊂本规程共有14章㊁11个附录㊂与国标‘建筑抗震设计规范“(G B50011-2010)相比,本规程有以下主要不同之处:(1)抗震设计反应谱和地震动参数有所不同,特征周期(多遇地震㊁罕遇地震)㊁设计反应谱下降段适用的周期范围㊁罕遇地震时程分析所用加速度时程的最大值不同;(2)在附录中增加了14条可用于时程分析的地震波加速度时程;(3)对基于性能的抗震设计方法进行了补充和修改,明确了抗震性能水准和性能目标的划分依据,给出了各类结构对应于各抗震性能水准的最大层间位移角限值;(4)提高了钢筋的强度等级要求,以利于推广应用高强钢筋;(5)结构平面不规则的判定有所不同,对于外凸的情况,采用双控指标(凸出长度和宽度)判别,条文说明结合上海地区的工程实际情况更加细化;(6)场地㊁地基和基础的条文有所不同,与现行上海市工程建设规范‘地基基础设计规范“(D G J08-11-2010)基本保持一致,其中标贯液化判别公式与上海市工程建设规范‘岩土工程勘察规范“(D G J08-37-2012)一致;(7)结构抗震变形验算指标进一步细化,增加了钢筋混凝土抗震墙㊁框架 抗震墙和框支层(嵌固端上一层)等结构的弹性层间位移角限值;(8)轴压比限值方面进一步细化,增加了钢管与混凝土双重组合柱的轴压比计算方法;(9)结合行标‘高层建筑混凝土结构技术规程“(J G J3-2010),补充了A级和B级高度钢筋混凝土结构的有关规定;(10)补充了对框架 核心筒结构中框架部分承担的地震剪力限值放松的条件和设计措施;(11)补充了板 柱结构的抗震设计要求;(12)地下室顶板作为上部结构的嵌固部位的条件更加明确,地下一层结构与地上一层结构的侧向刚度的比值要求不同,并补充了刚度比的估算方法;(13)将配筋小砌块砌体抗震墙房屋的抗震设计要求列入条文正文(国标放在附录中),并作了进一步补充和完善;(14)增加了多层错层砖砌体房屋抗震设计的有关规定;(15)增加了预制混凝土结构抗震设计的有关规定;(16)钢结构房屋的抗震设计未包括高层部分,因为上海市已颁布了地方标准‘高层建筑钢结构设计规程“(D G/T J08-32-2008),且未采用抗震等级的概念;(17)修改了隔震和消能减震设计的条文,更符合上海市的实际情况;(18)取消了单层砖柱厂房以及土㊁木㊁石结构房屋的内容㊂本规程以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行㊂与国标‘建筑抗震设计规范“(G B50011-2010)相比,增加了下列强制性条文:有关预制混凝土结构的7.1.4条,有关配筋小砌块砌体抗震墙房屋的8.6.1条㊁8.6.6条㊁8.6.8条㊁8.6.15条和有关多层错层砖砌体房屋的8.7.3条㊂各单位在执行本规程的过程中,注意总结经验和积累资料,随时将有关意见和建议反馈给同济大学土木工程学院结构工程与防灾研究所‘建筑抗震设计规程“编制组(地址:上海市四平路1239号,邮政编码:200092),以便今后修订时参考㊂主编单位:同济大学参编单位:上海现代建筑设计(集团)有限公司华东建筑设计研究院有限公司上海建筑设计研究院有限公司上海市建筑科学研究院(集团)有限公司上海市地震局中国船舶工业第九设计研究院同济大学建筑设计研究院上海现代都市建筑设计院上海市隧道工程轨道交通设计研究院上海市机电设计研究院有限公司上海市工程抗震办公室上海市住房保障与房屋管理局主要起草人:吕西林 蒋欢军(以下按姓氏笔划排列)王绍博 叶光新 卢文胜 朱春明 花炳灿李 杰 李亚明 李国强 李检保 张凤新张立新 张其林 陈 鸿 陈企奋 金国芳周 健 周德源 胡克旭 赵 斌 施卫星袁 勇 贾 明 翁大根 巢 斯 程才渊主要审查人员:沈 恭(以下按姓氏笔划排列)江欢成 许丽萍 汪大绥 陈宗梁 周国鸣顾嗣淳上海市建筑建材业市场管理总站二○一三年四月目 次1 总 则(1)………………………………………………………2 术语和符号(2)………………………………………………… 2.1 术 语(2)………………………………………………… 2.2 主要符号(4)………………………………………………3 抗震设计的基本要求(7)……………………………………… 3.1 建筑抗震设防分类和设防标准(7)……………………… 3.2 地震影响(7)……………………………………………… 3.3 场地和地基(7)…………………………………………… 3.4 建筑形体及其构件布置的规则性(9)…………………… 3.5 结构体系(12)…………………………………………… 3.6 结构分析(14)…………………………………………… 3.7 非结构构件(15)………………………………………… 3.8 隔震与消能减震设计(15)……………………………… 3.9 结构材料与施工(16)…………………………………… 3.10 建筑基于性能的抗震设计(18)………………………… 3.11 建筑物地震反应观测系统(19)…………………………4 场地㊁地基和基础(20)………………………………………… 4.1 场 地(20)……………………………………………… 4.2 地基液化的判别和处理(20)…………………………… 4.3 地基和基础的抗震强度验算(24)……………………… 4.4 抗震措施(31)……………………………………………5 地震作用和结构抗震验算(34)………………………………5.1 一般规定(34)…………………………………………… 5.2 水平地震作用计算(39)………………………………… 5.3 竖向地震作用计算(45)………………………………… 5.4 截面抗震验算(46)……………………………………… 5.5 抗震变形验算(48)………………………………………6 多层和高层钢筋混凝土房屋(53)…………………………… 6.1 一般规定(53)…………………………………………… 6.2 计算要点(64)…………………………………………… 6.3 框架结构的基本抗震构造措施(71)…………………… 6.4 抗震墙结构的基本抗震构造措施(79)………………… 6.5 框架-抗震墙结构的基本抗震构造措施(84)…………… 6.6 板-柱-抗震墙结构抗震设计要求(84)…………………… 6.7 筒体结构抗震设计要求(90)……………………………7 预制混凝土结构房屋(93)…………………………………… 7.1 一般规定(93)…………………………………………… 7.2 预制钢筋混凝土框架结构(95)………………………… 7.3 预制钢筋混凝土叠合抗震墙结构(99)…………………8 砌体房屋和底部框架砌体房屋(103)………………………… 8.1 一般规定(103)…………………………………………… 8.2 计算要点(108)…………………………………………… 8.3 多层砖砌体房屋抗震构造措施(113)…………………… 8.4 多层小砌块房屋抗震构造措施(119)…………………… 8.5 底部框架-抗震墙砌体房屋抗震构造措施(122)………… 8.6 配筋小砌块砌体抗震墙房屋抗震设计要求(127)……… 8.7 多层错层砖砌体房屋抗震设计要求(139)………………9 钢结构房屋(143)……………………………………………… 9.1 多层钢结构房屋(143)…………………………………… 9.2 单层钢结构厂房(162)……………………………………10 单层钢筋混凝土柱厂房(172)……………………………… 10.1 一般规定(172)………………………………………… 10.2 计算要点(174)………………………………………… 10.3 抗震构造措施(176)……………………………………11 空旷房屋和大跨屋盖建筑(185)…………………………… 11.1 单层空旷房屋(185)…………………………………… 11.2 大跨屋盖建筑(188)……………………………………12 隔震和消能减震设计(195)………………………………… 12.1 一般规定(195)………………………………………… 12.2 房屋隔震设计要点(197)……………………………… 12.3 房屋消能减震设计要点(205)…………………………13 非结构构件(211)…………………………………………… 13.1 一般规定(211)………………………………………… 13.2 基本计算要求(211)…………………………………… 13.3 建筑非结构构件的基本抗震措施(213)……………… 13.4 建筑附属机电设备支架的基本抗震措施(217)………14 地下建筑(219)……………………………………………… 14.1 一般规定(219)………………………………………… 14.2 计算要点(220)………………………………………… 14.3 抗震构造措施和抗液化措施(221)……………………附录A 地震地面加速度时程曲线(223)………………………附录B 高强混凝土结构抗震设计要求(234)……………………附录C 预应力混凝土结构抗震设计要求(236)………………附录D 框架梁柱节点核芯区截面抗震验算(238)……………附录E 转换层结构的抗震设计要求(242)……………………附录F 钢支撑-混凝土框架和钢框架-钢筋混凝土核心筒结构房屋抗震设计要求(244)……………………………附录G 多层工业厂房抗震设计要求(248)……………………附录H 单层厂房横向平面排架地震作用效应的调整(256)…附录J 单层钢筋混凝土柱厂房纵向抗震验算(259)……………附录K 隔震设计简化计算和砌体结构隔震措施(265)………附录L 实施基于性能的抗震设计的参考方法(271)…………本规程用词说明(278)……………………………………………引用标准名录(279)………………………………………………条文说明(281)……………………………………………………C O N T E N T S1 G e n e r a l (1)…………………………………………………………2 T e r m s a n d s y m b o l s (2)…………………………………………… 2.1 T e r m s (2)…………………………………………………… 2.2 S y m b o l s (4)……………………………………………………3 B a s i c r e q u i r e m e n t s o f s e i s m i c d e s i g n (7)………………………… 3.1 C a t e g o r y a n d c r i t e r i o n f o r s e i s m i c p r o t e c t i o no f b u i l d i n g s (7)…………………………………………………………… 3.2 E a r t h q u a k e s t r o n g mo t i o n (7)……………………………… 3.3 S i t e a n db a s e (7)……………………………………………… 3.4 R e g u l a r i t y o f b u i l i n g c o n f i g u r a t i o na n d s t r u c t u r a l a s s e m b l y (9)…………………………………………………………… 3.5 S t r u c t u r a l s ys t e m (12)……………………………………… 3.6 S t r u c t u r a l a n a l ys i s (14)……………………………………… 3.7 N o n s t r u c t u r a l c o m p o n e n t s (15)…………………………… 3.8 I s o l a t i o na n d e n e r g y -d i s s i p a t i o nd e s i g n (15)……………… 3.9 M a t e r i a l s a n d c o n s t r u c t i o n (16)…………………………… 3.10 P e r f o r m a n c e -b a s e d s e i s m i c d e s i g no f b u i l d i n g s (18)……… 3.11 S t r o n g m o t i o no b s e r v a t i o n s y s t e mo f b u i l d i n gs (19)………4 S i t e ,s o i l a n d f o u n d a t i o n (20)…………………………………… 4.1 S i t e (20)……………………………………………………… 4.2 J u d g e m e n t a n d t r e a t m e n t f o r s o i l l i q u e f a c t i o n (20)………… 4.3 S e i s m i c s t r e n gt hc h e c k f o r f o u n d a t i o na n d s o i l s (24)……… 4.4 S e i s m i cm e a s u r e s (31)………………………………………5 E a r t h q u a k e a c t i o na n d s e i s m i c c h e c k i n g f o r s t r u c t u r e s (34)……5.1 G e n e r a l (34)………………………………………………… 5.2 H o r i z o n t a l e a r t h qu a k e a c t i o n (39)………………………… 5.3 V e r t i c a l e a r t h q u a k e a c t i o n (45)……………………………… 5.4 C h e c k i n g f o r s t r e n g t h (46)………………………………… 5.5 C h e c k i n g f o r d e f o r m a t i o n (48)………………………………6 M u l t i -s t o r y a n d t a l l r e i n f o r c e d c o n c r e t eb u i l d i n g s (53)………… 6.1 G e n e r a l (53)………………………………………………… 6.2 E s s e n t i a l s i n c a l c u l a t i o n (64)………………………………… 6.3 D e t a i l s f o r f r a m e s t r u c t u r e s (71)…………………………… 6.4 D e t a i l s f o rw a l l s t r u c t u r e s (79)……………………………… 6.5 D e t a i l s f o r f r a m e -w a l l s t r u c t u r e s (84)……………………… 6.6 R e q u i r e m e n t s f o r s l a b -c o l u m n -w a l l s t r u c t u r e s (84)……… 6.7 R e q u i r e m e n t s f o r t u b e s t r u c t u r e s (90)………………………7 P r e c a s t r e i n f o r c e d c o n c r e t e s t r u c t u r e s (93)……………………… 7.1 G e n e r a l (93)………………………………………………… 7.2 S e i s m i c d e s i g n r e q u i r e m e n t s f o r p r e c a s tR Cf r a m e (95)… 7.3 S e i s m i c d e s i g n r e q u i r e m e n t s f o r p r e c a s t c o m p o s i t eR C w a l l (99)………………………………………………………8 M a s o n r y b u i l d i n g s a n dm a s o n r y b u i l d i n g sw i t hR Cf r a m e s o n g r o u n d f l o o r s (103)…………………………………………… 8.1 G e n e r a l (103)………………………………………………… 8.2 E s s e n t i a l s i n c a l c u l a t i o n (108)……………………………… 8.3 D e t a i l s f o rm u l t i -s t o r y b r i c kb u i l d i n g s (113)……………… 8.4 D e t a i l s f o rm u l t i -s t o r y c o n c r e t eb l o c kb u i l d i n g s (119)…… 8.5 D e t a i l s f o rm a s o n a r y b u i l d i n g sw i t hR Cf r a m e s o n g r o u n d f l o o r s (122)………………………………………… 8.6 S e i s m i c d e s i g n f o rR Cb l o c kb u i l d i n gs (127)………………8.7 S e i s m i c d e s i g n f o rm u l t i -s t o r y s p l i t -l e v e l b r i c km a s o n r y b u i l d i n gs (139)………………………………………………9 S t e e l b u i l d i n g s (143)……………………………………………… 9.1 M u l t i -s t o r y s t e e l b u i l d i n g s (143)…………………………… 9.2 S i n g l e -s t o r y s t e e l f a c t o r y b u i l d i n g s (162)……………………10 S i n g l e -s t o r y f a c t o r y b u i l d i n g sw i t hR Cc o l u m n s (172)………… 10.1 G e n e r a l (172)……………………………………………… 10.2 E s s e n t i a l s i n c a l c u l a t i o n (174)……………………………… 10.3 D e t a i l s (176)…………………………………………………11 L a r g e -s p a nb u i l d i n g s (185)……………………………………… 11.1 S i n g l e -s t o r y s p a c i o u s b u i l d i n g s (185)……………………… 11.2 L a r g e -s p a n r o o f b u i l d i n g s (188)……………………………12 S e i s m i c a l l y i s o l a t e d a n d e n e r g y -d i s s i p a t i o nb u i l d i n g s (195)…… 12.1 Ge n e r a l (195)……………………………………………… 12.2 E s s e n t i a l s i nd e s i g nof s e i s m i c a l l y i s o l a t e db u i l d i ng s (197)………………………………………………………… 12.3 E s s e n t i a l s i nd e s i g no f e n e r g y -d i s s i p a t i o nb u i l d i n g s (205)…………………………………………………………13 N o n s t r u c t u r a l c o m p o n e n t s (211)……………………………… 13.1 G e n e r a l (211)……………………………………………… 13.2 E s s e n t i a l s i n c a l c u l a t i o n (211)……………………………… 13.3 E s s e n t i a lm e a s u r e s f o r a r c h i t e c t u r a lm e m b e r s (213)…… 13.4 E s s e n t i a lm e a s u r e s f o r s u p p o r t s o fm e c h a n i c a l a n d e l e c t r i c a l c o m p o n e n t s (217)…………………………………14 S u b t e r r a n e a nb u i l d i n g s (219)…………………………………… 14.1 G e n e r a l (219)……………………………………………… 14.2 E s s e n t i a l s i n c a l c u l a t i o n (220)………………………………14.3 D e t a i l s a n d a n t i -l i q u e f a c t i o nm e a s u r e s (221)………………A p p e n d i xA A c c e l e r a t i o n t i m eh i s t o r y c u r v e s o f e a r t h q u a k e g r o u n dm o t i o n s (223)…………………………………A p p e n d i xB R e q u i r e m e n t s f o r s e i s m i c d e s i g no f h i g hs t r e n gt h c o n c r e t e s t r u c t u r e s (234)………………………………A p p e n d i xC S e i s m i c d e s i g n r e qu i r e m e n t s f o r p r e s t r e s s e d c o n c r e t e s t r u c t u r e s (236)………………………………………A p p e n d i xD S e i s m i c d e s i g n f o r t h e c o r e z o n e o f c o l u m n -b e a m j o i n t o f f r a m e s t r u c t u r e s (238)………………………A p p e n d i xE S e i s m i c d e s i g n f o r t h e t r a n s i t i o n -s t o r i e s (242)………A p p e n d i xF S e i s m i c d e s i g n f o r c o m p o s i t e s t e e l b r a c e -c o n c r e t e f r a m e s t r u c t u r e s a n d c o m p o s i t e s t e e l f r a m e -c o n c r e t e c o r e t u b e s t r u c t u r e s (244)…………………A p p e n d i xG S e i s m i c d e s i g n f o rm u l t i -s t o r y f a c t o r y b u i l d i n g s (248)……………………………………………………A p p e n d i xH A d j u s t m e n t o n s e i s m i c e f f e c t s f o r t h e t r a n s v e r s e b e n t o f s i n g l e -s t o r y f a c t o r y (256)……………………A p p e n d i x J S e i s m i c c h e c k f o r s i n g l e -s t o r y f a c t o r y i n l o n g i t u d i n a l d i r e c t i o n (259)…………………………………………A p p e n d i xK S i m p l i f i e d c a l c u l a t i o n ,g e n e r a l a n dd e t a i l s f o r s e i s m i c a l l y i s o l a t e dm a s o n r y st r u c t u r e s (265)………A p p e n d i xL P r o c e d u r e s o f p e r f o r m a n c e -b a s e d s e i s m icde s i g n (271)……………………………………………………E x p l a n a t i o no fw o r d i n g i n t h i s c o d e (278)……………………………L i s t of q u o t e d s t a n d a r d s (279)………………………………………E x pl a n a t i o no f p r o v i s i o n s (281)………………………………………1 总 则1.0.1 为贯彻执行国家有关防震减灾㊁建筑工程的法律法规并实行以预防为主的方针,使建筑经抗震设防后,减轻建筑的地震破坏,避免人员伤亡,减少经济损失,制定本规程㊂1.0.2 本规程适用于上海市场地类别为Ⅲ类和Ⅳ类的一般建筑的抗震设计及隔震㊁消能减震设计㊂建筑基于性能的抗震设计,可采用本规程规定的基本方法㊂特殊建筑及行业有特殊要求的建筑抗震设计,尚应按有关标准㊁规定执行㊂1.0.3 按本规程设计的建筑,其基本的抗震设防目标是:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,主体结构不受损坏或不需修理可继续使用;当遭受相当于本地区抗震设防烈度的设防地震影响时,可能发生损坏,但经一般性修理仍可继续使用;当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,不致倒塌或发生危及生命的严重破坏㊂使用功能或其他方面有特殊要求的建筑,当采用基于性能的抗震设计时,可采用比基本抗震设防目标更高的设防目标㊂1.0.4 应用本规程进行建筑工程的抗震设计,除应符合本规程要求外,尚应符合国家和上海市其他现行有关标准的规定㊂1.0.5 建筑工程的抗震设计应贯彻概念设计与计算并重的原则;应遵循建筑形体美观与结构抗震安全相统一的设计思想㊂12 术语和符号2.1 术 语2.1.1 抗震设防烈度s e i s m i c p r o t e c t i o n i n t e n s i t y按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度㊂注:本规程 6度㊁7度㊁8度”即 抗震设防烈度为6度㊁7度㊁8度”的简称㊂2.1.2 抗震设防标准s e i s m i c p r o t e c t i o n c r i t e r i o n衡量抗震设防要求高低的尺度,由抗震设防烈度或设计地震动参数及建筑抗震设防类别确定㊂2.1.3 地震动参数区划图s e i s m i c g r o u n dm o t i o n p a r a m e t e r z o-n a t i o nm a p以地震动参数(以加速度表示地震作用强弱程度)为指标,将全国划分为不同抗震设防要求区域的图件㊂2.1.4 地震作用e a r t h q u a k e a c t i o n由地震动引起的结构动态作用,包括水平地震作用和竖向地震作用㊂2.1.5 设计地震动参数d e s i g n p a r a m e t e r s o f e a r t h q u a k e g r o u n d m o t i o n s抗震设计用的地震加速度(速度㊁位移)时程曲线㊁加速度反应谱和峰值加速度㊂2.1.6 设计基本地震加速度d e s i g nb a s i c a c c e l e r a t i o no f g r o u n d m o t i o n s50年设计基准期内超越概率为10%的地震加速度的设计2取值㊂2.1.7 设计特征周期d e s i g n c h a r a c t e r i s t i c p e r i o d o f g r o u n dm o-t i o n s抗震设计用的地震影响系数曲线中,反映地震震级㊁震中距和场地类别等因素的下降段起始点对应的周期值,简称特征周期㊂2.1.8 场地s i t e工程群体所在地,具有相似的反应谱特征,其范围相当于厂区㊁居住小区和自然村或不小于1.0k m2的平面面积㊂2.1.9 建筑抗震概念设计s e i s m i c c o n c e p t d e s i g no f b u i l d i n g s根据地震灾害和工程经验等所形成的基本设计原则和设计思想,进行建筑和结构总体布置并确定细部构造的过程㊂2.1.10 抗震构造措施d e t a i l s o f s e i s m i c d e s i g n根据抗震概念设计原则,一般不需计算而对结构和非结构各部分必须采取的各种细部要求㊂2.1.11 抗震措施s e i s m i cm e a s u r e s除地震作用计算和抗力计算以外的抗震设计内容,包括抗震构造措施㊂2.1.12 抗震性能水准s e i s m i c p e r f o r m a n c e l e v e l s建筑物在震后的损坏状况及其可继续使用功能的受影响程度㊂2.1.13 抗震性能目标s e i s m i c p e r f o r m a n c e o b j e c t i v e s针对各级地震动水准期望建筑物达到的抗震性能水准㊂2.1.14 基于性能的抗震设计p e r f o r m a n c e-b a s e d s e i s m i c d e s i g n选择合理的抗震性能目标,以建筑的抗震性能分析为基础进行设计,使设计的建筑在遭受未来可能发生的地震时具有预期的3抗震性能㊂2.1.15 预制混凝土结构p r e c a s tR Cs t r u c t u r e采用预制㊁装配工艺生产的钢筋混凝土结构㊂2.1.16 预制钢筋混凝土叠合抗震墙p r e c a s t c o m p o s i t eR Cw a l l一侧预制(P C F板)㊁一侧现浇的钢筋混凝土叠合抗震墙,简称叠合抗震墙㊂2.1.17 预制钢筋混凝土叠合抗震墙结构s h e a rw a l l s t r u c t u r e w i t h p r e c a s t c o m p o s i t eR Cw a l l结构外墙采用预制钢筋混凝土叠合抗震墙㊁结构内墙采用普通钢筋混凝土抗震墙的抗震墙结构㊂2.1.18 配筋小砌块砌体抗震墙r e i n f o r c e d s m a l l b l o c km a s o n r y w a l l在混凝土小型空心砌块的孔洞和凹槽中按规定要求配置竖向钢筋和水平钢筋㊁并采用灌孔混凝土填实孔洞㊁能够承受竖向和水平向地震作用的墙体㊂2.2 主要符号2.2.1 作用和作用效应F E k㊁F E v k 结构总水平㊁竖向地震作用标准值;G E㊁G e q 地震时结构(构件)的重力荷载代表值㊁等效总重力荷载代表值;w k 风荷载标准值;S E 地震作用效应(弯矩㊁扭矩㊁轴向力㊁剪力㊁应力和变形);S 地震作用效应与其它荷载效应的基本组合;S k 作用㊁荷载标准值的效应;4M 弯矩;N 轴向压力;V 剪力;p 基础底面压力;u 侧移;θ 楼层位移角㊂2.2.2 材料性能和抗力K 结构或构件的刚度;R 结构构件承载力;f㊁f k㊁f E 各种材料强度(含地基承载力)设计值㊁标准值和抗震设计值;[θ] 楼层位移角限值㊂2.2.3 几何参数A 构件截面面积;A s 钢筋截面面积;B 结构总宽度;H 结构总高度㊁柱高度;L 结构(单元)总长度;a 距离;a s㊁a's 纵向受拉㊁受压钢筋合力点至截面边缘的最小距离;b 构件截面宽度;d 土层深度或厚度㊁钢筋直径;h 计算楼层层高㊁构件截面高度;l 构件长度或跨度;t 抗震墙厚度㊁楼板厚度㊂2.2.4 计算系数5α 水平地震影响系数;αm a x 水平地震影响系数最大值;αv m a x 竖向地震影响系数最大值;γG㊁γE㊁γw 作用分项系数;γR E 承载力抗震调整系数;ζ 计算系数;η 地震作用效应(内力和变形)的增大或调整系数;λ 构件长细比㊁比例系数;λv 最小配箍特征值;ξy 结构(构件)屈服强度系数;ρ 配筋率㊁比率;φ 构件受压稳定系数;ψ 组合值系数㊁影响系数㊂2.2.5 其它T 结构自振周期;N 标准贯入锤击数;I l e 地震时地基的液化指数;X j i 位移振型坐标(j振型i质点的x方向相对位移); Y j i 位移振型坐标(j振型i质点的y方向相对位移);Φj i 转角振型坐标(j振型i质点的转角方向相对位移); n 总数,如楼层数㊁质点数㊁钢筋根数㊁跨数等;v s e 土层等效剪切波速㊂63 抗震设计的基本要求3.1 建筑抗震设防分类和设防标准3.1.1 抗震设防的所有建筑应按现行国家标准‘建筑工程抗震设防分类标准“G B50223确定其抗震设防类别及其抗震设防标准㊂3.1.2 上海市各区县的抗震设防烈度均可按7度采用㊂3.2 地震影响3.2.1 建筑所在地区遭受的地震影响,应采用相应于抗震设防烈度的设计基本地震加速度和设计特征周期来表征㊂3.2.2 上海地区多遇地震和设防烈度地震时,Ⅲ类场地的设计特征周期取为0.65s,Ⅳ类场地的设计特征周期取为0.9s,罕遇地震时Ⅲ㊁Ⅳ类场地的设计特征周期都取为1.1s㊂相应于各抗震设防烈度的设计基本地震加速度取值,应按表3.2.2采用㊂表3.2.2 抗震设防烈度和设计基本地震加速度值的对应关系抗震设防烈度678设计基本地震加速度值0.05g0.10g0.20g 注:表中g为重力加速度㊂3.3 场地和地基3.3.1 选择建筑场地时,应根据工程需要和地震活动情况㊁工程地质和地震地质的有关资料,对抗震有利㊁一般㊁不利和危险地段7做出综合评价㊂对不利地段,应提出避开要求,当无法避开时应采取有效的措施㊂对危险地段,严禁建造甲㊁乙类的建筑,不应建造丙类的建筑㊂3.3.2 地基和基础设计应符合下列要求:1 同一结构单元的基础不宜设置在性质截然不同的地基上㊂2 同一结构单元不宜部分采用天然地基部分采用桩基;当采用不同基础类型或基础埋深显著不同时,应根据地震时两部分地基基础的沉降差异及保证两部分水平力的可靠传递,在基础㊁上部结构的相关部位采取相应措施㊂3 地基为软弱黏性土㊁液化土㊁新近填土或严重不均匀土时,应估计地震时地基不均匀沉降和其它不利影响,并采取相应的措施㊂3.3.3 坡地建筑的场地和地基基础应符合下列要求:1 坡地建筑场地勘察应有边坡稳定性评价和防治方案建议㊂2 应根据地质㊁地形条件和使用要求,因地制宜设置符合抗震设防要求的边坡工程㊂边坡设计应符合现行国家标准‘建筑边坡工程技术规范“G B50330的要求;其稳定性验算时,有关的摩擦角应按设防烈度的高低相应修正㊂3 边坡附近的建筑基础应进行抗震稳定性设计㊂建筑基础与土质边坡的边缘应留有足够的距离,其值应根据设防烈度的高低确定,并采取措施避免地震时地基基础破坏㊂83.4 建筑形体及其构件布置的规则性3.4.1 建筑设计应根据抗震概念设计的要求明确建筑形体的规则性㊂不规则的建筑应按规定采取加强措施;特别不规则的建筑应进行专门研究和论证,采取特别的加强措施;严重不规则的建筑不应采用㊂注:形体指建筑平面形状和立面㊁竖向剖面的变化㊂3.4.2 建筑设计应重视其平面㊁立面和竖向剖面的规则性对抗震性能及经济合理性的影响,宜择优选用规则的形体,其抗侧力构件的平面布置宜规则对称㊁侧向刚度沿竖向宜均匀变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免侧向刚度和承载力突变㊂不规则建筑的抗震设计应符合本规程第3.4.4条的有关规定㊂3.4.3 建筑形体及其构件布置的平面㊁竖向不规则性,应按下列要求划分:1 混凝土房屋㊁钢结构房屋和钢-混凝土混合结构房屋存在表3.4.3-1所列举的某项平面不规则类型或表3.4.3-2所列举的某项竖向不规则类型以及类似的不规则类型,应属于不规则的建筑㊂9表3.4.3-1 平面不规则的主要类型不规则类型定义和指标限值扭转不规则在规定的水平力作用下,楼层的最大弹性水平位移(或层间位移),大于该楼层两端弹性水平位移(或层间位移)平均值的1.2倍凹凸不规则结构平面凹进的长度大于相应投影方向总尺寸的30%;或凸出的长度大于相应投影方向总尺寸的30%,且凸出的宽度小于凸出长度的50%楼板局部不连续楼板的尺寸和平面刚度急剧变化,例如:有效楼板宽度小于该层楼板典型宽度的50%,或开洞面积大于该层楼面面积的30%,或较大的楼层错层(错层高度大于楼面梁的截面高度或大于0.6m)表3.4.3-2 竖向不规则的主要类型不规则类型定义和指标限值侧向刚度不规则该层的侧向刚度小于相邻上一层的70%,或小于其上相邻三个楼层侧向刚度平均值的80%;除顶层或出屋面小建筑外,局部收进的水平向尺寸大于相邻下一层的25%竖向抗侧力构件不连续竖向抗侧力构件(柱㊁抗震墙㊁抗震支撑)的内力由水平转换构件(梁㊁桁架等)向下传递楼层承载力突变抗侧力结构的层间受剪承载力小于相邻上一楼层的80% 2 砌体房屋㊁单层工业厂房㊁单层空旷房屋㊁大跨屋盖建筑和地下建筑的平面和竖向不规则性的划分,应符合本规程有关章节的规定㊂3 当存在多项不规则或某项不规则超过规定的参考指标较多时,应属于特别不规则的建筑㊂3.4.4 建筑形体及其构件布置不规则时,应按下列要求进行地震作用计算和内力调整,并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施:011 平面不规则而竖向规则的建筑,应采用空间结构计算模型,并应符合下列要求:1)扭转不规则时,应计入扭转影响,且楼层竖向构件最大的弹性水平位移和层间位移分别不宜大于楼层两端弹性水平位移和层间位移平均值的1.5倍,当最大层间位移远小于规程限值时,可适当放宽;2)凹凸不规则或楼板局部不连续时,应采用符合楼板平面内实际刚度变化的计算模型;高烈度或不规则程度较大时,宜计入楼板局部变形的影响;3)平面不对称且凹凸不规则或楼板局部不连续时,可根据实际情况分块计算扭转位移比,对扭转较大的部位应采用局部的内力增大系数㊂2 平面规则而竖向不规则的建筑,应采用空间结构计算模型,刚度小的楼层的地震剪力应乘以不小于1.15的增大系数,其薄弱层应按本规程有关规定进行弹塑性变形分析,并应符合下列要求:1)竖向抗侧力构件不连续时,该构件传递给水平转换构件的地震内力应根据烈度高低和水平转换构件的类型㊁受力情况㊁几何尺寸等,乘以1.25~2.0的增大系数;2)侧向刚度不规则时,相邻层的侧向刚度比应依据其结构类型符合本规程相关章节的规定;3)楼层承载力突变时,薄弱层抗侧力结构的受剪承载力不应小于相邻上一楼层的65%㊂3 平面不规则且竖向不规则的建筑,应根据不规则类型的数量和程度,有针对性地采取不低于本条1㊁2款要求的各项抗震措施㊂特别不规则的建筑,应经专门研究,采取更有效的加强措11施或对薄弱部位采用相应的基于性能的抗震设计方法㊂3.4.5 体型复杂㊁平立面不规则的建筑,应根据不规则程度㊁地基基础条件和技术经济等因素的比较分析,确定是否设置防震缝,并分别符合下列要求:1 当不设置防震缝时,应采用符合实际的计算模型,分析判明其应力集中㊁变形集中或地震扭转效应等导致的易损部位,采取相应的加强措施㊂2 当在适当部位设置防震缝时,宜形成多个较规则的抗侧力结构单元㊂防震缝应根据抗震设防烈度㊁结构材料种类㊁结构类型㊁结构单元的高度和高差以及可能的地震扭转效应的情况,留有足够的宽度,其两侧的上部结构应完全分开㊂3 当设置伸缩缝和沉降缝时,其宽度应符合防震缝的要求㊂3.5 结构体系3.5.1 结构体系应根据建筑的抗震设防类别㊁抗震设防烈度㊁建筑高度㊁场地条件㊁地基㊁结构材料和施工等因素,经技术㊁经济和使用条件综合比较确定㊂3.5.2 结构体系应符合下列各项要求:1 应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径㊂2 应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力㊂3 应具备必要的抗震承载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力㊂4 对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其抗震能力㊂3.5.3 结构体系尚宜符合下列各项要求:1 宜有多道抗震防线㊂212 宜具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中㊂3 结构在两个主轴方向的动力特性宜相近㊂3.5.4 结构构件应符合下列要求:1 混凝土结构构件应控制截面尺寸和受力钢筋㊁箍筋的设置,防止剪切破坏先于弯曲破坏㊁混凝土的压溃先于钢筋的屈服㊁钢筋的锚固粘结破坏先于钢筋破坏㊂2 预应力混凝土构件,应配有足够的非预应力钢筋㊂3 钢结构构件的尺寸应合理控制,避免局部失稳或整个构件失稳㊂4 多㊁高层的混凝土楼㊁屋盖宜优先采用现浇混凝土板㊂当采用预制装配式混凝土楼㊁屋盖时,应从楼盖体系和构造上采取措施确保各预制板之间及预制板与周边构件之间连接的整体性㊂3.5.5 结构各构件之间的连接,应符合下列要求:1 构件节点的破坏,不应先于其连接的构件㊂2 预埋件的锚固破坏,不应先于连接件㊂3 装配式结构构件的连接,应能保证结构的整体性㊂4 预应力混凝土构件的预应力钢筋,宜在节点核心区以外锚固㊂3.5.6 装配式单层厂房的各种抗震支撑系统,应保证地震时厂房的整体性和稳定性㊂3.5.7 砌体结构应按规定设置钢筋混凝土圈梁和构造柱㊁芯柱,或采用约束砌体㊁配筋砌体等㊂31。
浅析非结构构件的抗震构造措施设计
浅析非结构构件的抗震构造措施设计摘要:结构中的非结构构件长期以来被视为主体结构的次要体系,被设计人员忽视,近些年来,研究人员在地震造成的震害中发现:震后大多数建筑物的结构构件基本无损坏,但许多非结构构件开裂受损严重,很多非结构构件坠落造成重要设备的损坏和生命财产损失,因此,必须加以认真对待。
关键词:建筑结构;非结构构件;抗震构造措施;一、非结构构件的定义与分类[1]非结构构件应包括建筑非结构构件和支撑于建筑结构的附属机电设备。
从抗震的角度来说,非结构构件是指在主体结构设计中可以忽略的,或者尚无法计算的建筑构件或其附加构件。
其中非结构构件又分为三类,第一类为附属结构构件(如,女儿墙、雨篷、高低跨封墙等),第二类为装饰物(如,贴面、顶棚、悬吊重物等),第三类为非结构墙体。
二、建筑非结构构件的抗震设防目标建筑非结构构件的抗震设防目标,原则上要与主体结构的“三水准”设防目标——“大震不倒,中震可修,小震不裂”相协调。
在多遇地震下,建筑非结构构件不宜有破坏;在设防烈度地震下,建筑非结构构件可以比结构构件有较重的破坏,但不应伤及人,特别是避免发生次生灾害的破坏;在罕遇地震下,可能有较重的破坏,但应避免发生重大次生灾害。
随着社会的进步和发展,人们对生活和工作环境的要求日渐增高,建筑的非结构构件的造价占总造价的主要部分,抗震设防将不仅是保护生命安全,而要考虑经济和社会生活。
三、非结构构件对抗震计算的影响和计算方法[1]1. 建筑结构抗震计算不应仅仅考虑主体结构构件的计算,还应计入非结构构件的影响:(1)地震作用计算时,应计入支承于结构构件的建筑构件和建筑附属机电设备的重力。
(2)对柔性连接的建筑构件,可不计入刚度;对嵌入抗侧力构件平面内的非结构构件,可采用周期调整等简化方法计入其刚度影响;一般不应计入其抗震承载力,当有专门的构造措施时,可按有关规定计入其抗震承载力。
(3)对需要采用楼面谱计算的建筑附属机电设备,宜采用简化模型计入设备与结构的相互作用。
建筑中非结构构件的抗震性能设计要点
结构的连接 , 或因屋面防水油毡嵌入墙体而使女儿墙根部截 面削弱 , 非结构构件的抗震设防 目标应与主体结构体系的三水准设防 目 地震时常在女儿墙根部与屋面交接处出现局部水平裂缝和通圈水平 标相协调衔接 , 容许非结构构件的损坏程度略大于主体结构, 但不得 裂缝 , 严 重 者整 片墙 体外 闪 。 危及安全。 我 国规范采用不同的计算系数和抗震措施 , 把非结构构件 为提高砖砌女儿墙的抗震性能 , 减轻地震灾害 , 采用砖砌女儿墙 的抗震设防要求大致分为高 、 中、 低三个层次 。 时 应满 足 以下 要 求 : 1 ) 不宜 将 女 儿墙 直 接砌 在屋 面板 上 ; 2 ) 避免 因屋 2 . 1 高要求 : 外观可能损坏但不得影响使用功能和防火能力 , 安全玻 璃可能裂缝 ; 可经受相连结构构件出现 1 . 4 倍 以上设计挠度的变形。 2 . 2 中等要求 : 使用功能基本正常或可很快 恢复 , 构件耐火极限时间 减少 l / 4 , 强化玻璃破碎 , 其它玻璃无下落 ; 可经受相连结构构件出现 设计 挠度 的变形 。 面板插人墙 内而使女儿墙根部与主体结构过度削弱 ; 3 )宜在女儿墙 根 部油 毡 翻起 处用 豆石 混凝 土 压牢 ,以免 因 油毡 嵌 入而 削 弱女 儿 墙 根部截面 ; 4 ) 女儿墙顶部应采用现浇通长钢筋} 昆 凝土压顶 ; 5 ) 在女儿
民营 科技2 0 1 4 年第3 期
工程科 技
占 建筑 中非结构构 件 的抗震性 能设 计要
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赵 文 杰
( 广西荣泰建筑设计 有限责任公 司桂林分公 司, 广西 桂 林 5 4 1 0 0 4)
摘 要: 抗震设计是整 个建 筑结 构设 计的重要 内容 , 在设计 i f - 作 中, 非结构构件 的抗震 性能设计也是整 个抗震设计 的重要 组成部 分。现针对非结构构件在 地震 中破坏 的现 象、 震害情况 , 分析破 坏原 因, 给 出了非结构构件的抗震设防 目标。基 于建筑物性 能的基本 思 想, 结合非结构构件的性 能设计要求 , 讨论 了非结构构件和 附属设备的抗震设计基本计算要 求 , 提 出了相应的抗震设 防技 术措施 , 以提 高其 抗 震 能 力 。
2023年一级注册建筑师之建筑结构练习题附答案
2023年一级注册建筑师之建筑结构练习题附答案单选题(共20题)1. 关于抗震设计的底部框架-抗震墙砌体房屋结构的说法,正确的是()。
关于抗震设计的底部框架-抗震墙砌体房屋结构的说法,正确的是()。
A.抗震设防烈度6~8度的乙类多层房屋可采用底部框架-抗震墙砌体结构B.底部框架-抗震墙砌体房屋指底层或底部两层为框架-抗震墙结构的多层砌体房屋C.房屋的底部应沿纵向或横向设置一定数量抗震墙D.上部砌体墙与底部框架梁或抗震墙宜对齐【答案】 B2. 为控制大体积混凝土的裂缝,采用下列何项措施是错误的?()为控制大体积混凝土的裂缝,采用下列何项措施是错误的?()A.选用粗骨料B.选用快硬水泥C.掺加缓凝剂D.减少水泥用量,降低水灰比【答案】 B3. 对于存在液化土层的地基。
下列哪一项措施不属于全部消除地基液化沉陷的措施?()对于存在液化土层的地基。
下列哪一项措施不属于全部消除地基液化沉陷的措施?()A.采用桩基础,桩端伸入稳定土层B.用非液化土替换全部液化土层C.采用加密法加固,至液化深度下界D.采用箱基、筏基,加强基础的整体性和刚度【答案】 D4. 施工时,用高强度钢筋代替原设计中的纵向钢筋,正确代替原则是()。
施工时,用高强度钢筋代替原设计中的纵向钢筋,正确代替原则是()。
A.受拉钢筋承载力设计值相等B.受拉钢筋配筋率相等C.构件裂缝宽度相等D.构件挠度相等【答案】 A5. 钢筋HRB335的抗拉和抗压强度设计值为下列哪个数值?( )钢筋HRB335的抗拉和抗压强度设计值为下列哪个数值?( )A.210N/m㎡B.300N/m㎡C.360N/m㎡D.390N/m㎡【答案】 B6. 抗震设计的砌体承重房屋的层高最大值不应超过下列何项?( ) 抗震设计的砌体承重房屋的层高最大值不应超过下列何项?( )A.5.0mB.4.5mC.4.0mD.3.6m【答案】 D7. 矿渣硅酸盐水泥具有以下哪种特性?()矿渣硅酸盐水泥具有以下哪种特性?()A.早期强度高,后期强度增进率小B.抗冻性能好C.保水性能好D.水化热低【答案】 C8. 下列关于钢筋混凝土现浇楼盖单向板分布钢筋面积和间距的叙述正确的是()。
学校建筑物抗震设计规范要求
学校建筑物抗震设计规范要求一、场地选择1、在选择建筑场地时,应根据工程需要,掌握地震活动情况、工程地质和地震地质的有关资料,对抗震有利、不利和危险地段作出综合评价后,确定是否提出场地避开要求,不应在危险地段建造学校建筑物。
2、学校建筑物在进行地基和基础设计时应注意以下几点:a、不宜将同一结构单元的基础设置在性质截然不同的地基上。
b、不宜将同一结构单元部分采用天然地基,部分采用桩基。
c、当地基土为软弱粘性土、液化土或严重不均匀土时,应估计地震时地基不均匀沉降或其他不利影响,并采取相应的措施。
二、建筑方案的设计和建筑物的形状1、建筑设计应符合抗震概念的设计要求,不应采用严重不规则的设计方案。
2、学校建筑物及其抗侧力结构的平面布置宜规则,对称并应具有良好的整体性,建筑物的立面和竖向剖面宜规则,结构的侧向刚度宜均衡变化,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料强度宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力突变。
三、建筑物的结构体系1、结构体系应根据建筑的抗震设防类别、抗震设防烈度、建筑高度、场地条件、地基、结构材料和施工等因素,经技术、经济和使用条件综合比较确定。
2、结构体系应符合以下各项要求:a、应具有明确的计算简图和合理地震作用传递途径。
b、应避免因部分结构或构件破坏而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力。
c、应具备必要的抗震承载力、良好的变形能力和消耗地震能量的能力。
d、对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高抗震能力。
四、结构分析质量和侧向刚度分布接近对称且楼、屋盖可视为刚性横隔板,可采用平面结构模型进行抗震分析,利用计算机进行结构抗震分析时,应符合下列要求:1、计算模型的建立,必要的简化计算与处理,应符合结构的实际工作状况。
2、计算软件的技术条件应符合本规范及有关标准的规定,并应阐明其特殊处理的内容和依据。
3、所有计算机计算结果,应经分析判断确认其合理、有效后方可用于工程设计。
五、非结构构件1、非结构构件自身及其与结构主体的连接,应进行抗震设计。
浅谈非结构构件设计
浅谈非结构构件设计摘要:本文对建筑非结构构件和建筑附属机电设备两类非结构构件进行设计,阐述基本计算要求和基本抗震措施,总结设计经验,尽量避免和减少震害。
关键词:非结构构件;建筑非结构构件;建筑附属机电设备[ Abstract ] This article designs on the building non structural components and subsidiary mechanical and electrical equipment these two kinds of non structural components, elaborates the basic computational requirements and seismic measures, and summarizes the design experience, to avoid and reduce the vibration damage.[ Key words ] non structural components ;building non structural components; building subsidiary mechanical and electrical equipment前言我们对非结构构件的抗震问题要有充分的了解,能够针对非结构构件的具体类型,采取据有针对性的设计方案,采取加强非结构构件的安全性措施,进一步加强和细化非结构构件节点的细部设计。
由于非结构构件不属于主体结构,在设计和施工中很容易被忽视,使用中在地震作用下是很容易破坏的构件,它会造成巨大的危害。
如,在5.12的汶川地震中,有许多非结构构件在地震中首先倒塌伤人、砸坏设备、破坏主体结构,造成大量人员伤亡和财产损失。
笔者根据多年的设计和施工经历,浅谈一下非结构构件在设计中应该注意的几个问题,以期能够引起注意。
1.非结构构件的定义与分类所谓非结构构件,是指一般不属于主体结构的构件,具体包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备两大类。
非结构构件的抗震研究
非结构构件的抗震研究作者:柳娟来源:《商品与质量·消费研究》2014年第03期【摘要】非结构构件分为建筑非结构构件和建筑设备两类。
其抗震设防目标分为三类。
本文主要对房屋非结构构件抗震的设防目标、计算要求、基本构造措施等设计要点进行了介绍。
【关键词】非结构构件;抗震设防;计算方法文章编号:ISSN1006—656X(2014)03-0268-01引言:非结构构件,一般不属于主体结构的一部分,非承重结构构件在抗震设计时往往容易被忽略,但从震害调查来看,非结构构件处理不好往往在地震时倒塌伤人,砸坏设备财产,破坏主体结构,特别是现代建筑。
因此,非结构构件的抗震问题应该引起重视。
一、非结构构件的分类及震害原因分析第一类是附属构件,如女儿墙、厂房高低跨封墙、雨篷等。
这类构件的抗震问题是防止倒塌,采取的抗震措施时加强非结构构件本身的整体性,并与主体结构加强锚固连接。
第二类是装饰物,如建筑贴面,装饰、顶棚和悬吊重物等,这类构件的抗震问题是防止脱落和装饰破坏,采取的抗震措施时是同主体结构可靠连接。
对重要的贴面和装饰,也可采用柔性连接,即使主体在地震作用下有较大的变形,也不致影响到贴面和装饰的损坏。
第三类是非结构的墙体,如围护墙、内隔墙、框架填充墙等,根据材料的不同和主体结构的连接条件,它们可能对结构产生不同程度的影响,如减小自振周期,增大结构的地震作用;改变主体结构的侧向刚度分布,从而改变地震作用在各结构构件之间的内力分布状态;处理不好反而引起主体结构的破坏,如局部高的的填充墙形成短柱,地震时发生柱的脆性破坏。
第四类是建筑附属机电设备及支架等,这些设备通过支架与建筑物相连,因此,设备的支架应有足够的刚度和强度,与建筑物应有可靠的连接和锚固,并应使设备在遭遇设防烈度的地震影响后能迅速恢复运行。
灾害分析:(1)非承重墙体。
非承重墙体的刚度与主体结构的刚度又差异,主体结构变形或层间位移过大,墙体连接不牢固,非承重墙自身的材料的脆性是造成墙体破坏的重要原因。
非结构构件地震反应分析及设计方法
维普资讯
第 1 期
毕 全超
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非结 构构 件地 震 反应分 析及 设计 方法
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式 中 , — — 非结 构 构件 的周期 ;
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支承 结构 的基 本周 期 ; — — 所 考虑 的非 结构 构件 的重 量 ; 2 12 楼 盖反应 谱 ..
维普资讯
第2卷 第 1 6 期
20 0 8年 3月
河 北 建 筑 T 程 学 院 学 报
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JU N LO E E SIU EO R HT C U EA DCVLE GN E IG O R A FH B I NTT T F C I T R N II N IE RN I A E
有 不 同 自振 周期 的单 自由度 系统 的反 应谱 , 其优 点 是解耦 , 免 了求解 主 系统 的运动 方程. 避
第 二代楼 面谱 “ 于求 解 由主 系统 和 安装在 不 同楼 层 上 的单 自由度 附属 系统 组 成 的组 合 系统 中附 基 属 系统 的地震 反应 ”2, _ 会得 到更 可靠 的楼 面谱. J
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收稿 日期 :0 7— 9— 3 20 0 0 作者简介 : ,9 1 男 1 8 年生 , 助教 , 张家 口市 , 5 2 0 04 7
《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001)强制性条文内容[1]
《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)强制性条文内容《建筑抗震设计规范》GB50011-2001,自2002年1月1日起施行,原《建筑抗震设计规范》GBJ11-89以及《工程建设国家标准局部修订公告》(第1号)于2002年12月31日废止。
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001,其中有52条为强制性条文,必须严格执行。
现将该52条强制性条文摘录如下:一.第一章“总则”部分第 1.0.2 条:抗震设防烈度为6度及以上地区的建筑,必须进行抗震设计。
第 1.0.4条:抗震设防烈度必须按国家规定的权限审批、颁发的文件(图件)确定。
二.第三章“抗震设计的基本要求”部分第3.1.1条:建筑应根据其使用功能的重要性分为甲类、乙类、丙类、丁类四个抗震设防类别。
甲类建筑应属于重大建筑工程和地震时可能发生次生灾害的建筑;乙类建筑应属于地震时使用功能不能中断或需尽快恢复的建筑;丙类建筑应属于除甲类、乙类、丁类以外的一般建筑;丁类建筑应属于抗震次要建筑。
第3.1.3条:各抗震设防类别建筑的抗震设防标准,应符合下列要求:1:甲类建筑,地震作用应高于本地区抗震设防烈度的要求,其值应按批准的地震安全性评价结果确定;抗震措施,当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当抗震设防烈度为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求。
2:乙类建筑,地震作用应符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施,一般情况下,当抗震设防烈度为6~8度时,应符合本地区抗震设防烈度提高一度的要求,当抗震设防烈度为9度时,应符合比9度抗震设防更高的要求;地基基础的抗震措施,应符合有关规定。
另外,对较小的乙类建筑,当其结构改用抗震性能较好的结构类型时,应允许仍按本地区抗震设防烈度的要求采取抗震措施。
3:丙类建筑,地震作用和抗震措施均应符合本地区抗震设防烈度的要求。
4:丁类建筑,一般情况下,地震作用仍应符合本地区抗震设防烈度的要求;抗震措施,应允许比本地区抗震设防烈度的要求适当降低,但当抗震设防烈度为6度时不应降低。
建筑中非结构构件的抗震性能设计要点
建筑中非结构构件的抗震性能设计要点摘要:抗震设计不仅是建筑整体结构设计中至关重要的内容,在具体的设计工作中,非结构构件的抗震性能设计还是整体抗震设计的重要组成,加强建筑中非结构构件的抗震性能设计工作有助于提升建筑物的质量。
本文充分结合非结构构件抗震性能设计的具体工作,并进行了深入的探究分析,旨在为更多的同行提供有价值的借鉴与参考。
关键词:建筑非结构构件;抗震性能;设计要点前言:建筑物每一个部件的设计与构造,都可以发挥整体的抗震作用。
对部分建筑而言,非结构部分在地震中的可靠性、安全性与结构自身的重要性不相上下。
例如:建筑中通信机电工业设备、供热送风送气管道、危险物品、电梯消防通道、文物等的损坏都会造成严重损失。
尤其是在很高的抗震性能要求的建筑中,保证非结构部件在预期地震作用之下的性能水平至关重要。
非结构构件包含持久性的建筑非结构构件与支撑于建筑结构的附属机电设备。
1建筑中非结构构件的抗震性能目标和破坏特征对于建筑物而言,非结构部分的抗震性能目标,需要和主体结构的性能需求互相满足,譬如:非结构构件可符合小震不坏、中震可修、大震不倒的需求,保证其具备较好的抗震性能,充分满足整体建筑物抗震性能设计标准。
在此背景下,非结构构件应满足安全水准,在整体建筑结构中发挥更好的作用,避免地震造成严重损坏,防止建筑结构功能出现失效的状况。
利用调查探究粉刺,若是出现地震灾害,在建筑非结构构件中,围护墙、隔墙、女儿墙均可能会出现开裂甚至造成严重破坏,其他的非结构构件受到十分严重的破坏,不仅如此,结构主体的抗震性能将会受到非结构构件的影响。
而具体的破坏形式包含下列几方面。
1.1围护墙的破坏在围护墙局部转角的位置,墙体发生局压、剪切、水平错动破坏,围护墙洞口发生水平裂缝,弧形墙遭受严重的拉扭、剪切破坏,若是出现这类问题,将会为工程的质量与结构的抗震性能造成严重影响。
1.2女儿墙破坏女儿墙作为至关重要的组成部分,在具体的工作中通常会遭受严重的破坏,通常而言,其破坏的原因和较差的约束紧密联系。
抗震支架设计要求(内容清晰)
抗震支架设计范围及技术要求一、工程概况:二、设计范围:A:电器工程1.设计依据依据《建筑抗震设计规范》GB50011-2010.3.7.1(强条)非结构构件,包括建筑非结构构件和建筑附属机电设备,自身与结构主体的连接进行抗震设计。
2.依据《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014.1.0.4(强条)抗震设防烈度为7度及7度以上地区的机电工程必须进行抗震设计。
3.专业要求(1)设计范围:≥DN65的电器配管,重力≥150N/米的电缆桥架、电缆槽盒及母线槽,或重力超过1.8KN的其它设备。
(2)对于重力小于1.8KN的设备或吊杆长度小于300mm的悬吊管道可不进行抗震设计。
(3)8度及以上抗震设防建筑,设备与结构的连接应直接锚固于结构主体,否则应设置防滑构件,由设备厂家根据规范要求设计。
(4)间距要求:刚性管道(金属管道)侧向抗震支吊架间距不得超过12米,纵向抗震支吊架间距不得超过24米;柔性管道(非金属管道)侧向抗震支吊架间距不得超过6米,纵向抗震支吊架间距不得超过12米。
4.设计要求(1)对于重要电力设施应按建筑设防等级提高一度设计,但在8度以上时不再提高。
(2)抗震支吊架初设间距应满足《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014第8.2.3规定;计算:水平地震力综合系数按《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014第8.2.4要求计算,当计算结果不足0.5时取0.5,超过0.5时按实际计算值;(3)抗震节点布置:根据《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014第8.3章节要求设置。
5.抗震构件(1)抗震组件/构件应能承受任意方向的地震作用。
(2)抗震组件/构件应为产品构件,构成形式应便于安装检验;(3)抗震组件/构件采用热镀锌防腐,当有绝缘要求时,应采用喷塑工艺;6. 力学验算(1)抗震构件应具有稳定的力学性能,设计及验算应符合构件的应许设计值;(2)抗震构件验算指标:承重吊杆长细比≤100,斜撑杆件长细比≤200,锚栓抗拉/抗剪荷载,抗震连接件角度/性能(应许30︒-60︒);(3)上述计算中荷载最小值为组件最大应许设计值,并满足规范S≤R.B、采暖及通风空调工程1、本工程地震设防烈度7度,抗震设防类别为乙类,建筑场地类别为Ⅱ类,建筑性质为重大公共建筑,根据《建筑机电工程抗震设计规范》GB50981-2014,需补充设置抗震支吊架的范围:≥DN65的空调水管或重力超过1.8KN的其它设备,截面面积≥0.38m²或直径≥0.7m 的空调风管,所有防排烟管道、事故通风管道及其设备。
一级注册建筑师-建筑结构分类模拟题高层、抗震强化模拟题(三).doc
建筑结构分类模拟题高层、抗震强化模拟题(三)1、选择建筑场地时,下列哪些地段是对建筑抗震不利的?A.地震时可能发生滑坡的地段B.地震时可能发生崩塌的地段C.地震时可能发生地裂的地段D.断层破碎带地段2、钢筋混凝土高层建筑的框支层楼板(即转换层楼板)应采用现浇,且应有一定厚度,最小厚度应2 下列何值?A.100B. 150C. 180D. 2003、在地震区,采用后张预应力混凝土框架梁时,下列哪一种方式最好?A.用有粘结预应力筋配筋B.用有粘结预应力筋及非预应力筋混合配筋C.用无粘结预应力筋配筋D.用无粘结预应力筋及非预应力筋混合配筋4、有抗震设防要求的钢筋混凝土结构施工中,如钢筋的钢号不能符合设计要求时,则下列中何项是正确的?A.不允许用强度等级低的钢筋代替B.不允许用强度等级高的钢筋代替C.用强度等级高的但钢号不超过HRB4 0 0级钢的钢筋代替时,钢筋的直径和根数可不变D.用强度等级高的但钢号不超过HRB4 0 0级钢的钢号代替时,应进行换算5、有抗震设防要求的房屋,各种变形缝之间应满足:I .伸缩缝应符合沉降缝的要求;II.伸缩缝应符合防震缱的要求;III.沉降缝应符合防震缝的要求;IV.防震缝应符合沉降缝的要求,下列何者是正确的?A.I、IIB. II、IIIC. Ill: IVD. IV、I6、抗震规范规定了有抗震设防要求的钢筋混凝土结构高层建筑柱子轴压比限值,这是为了列中何项?A.减少柱子的配筋量B.增加柱子在地震时的安全度C.使柱子的破坏形式和变形能力符合抗震要求D.防止柱子在地震时的纵向屈曲7、错层结构对抗震是不利的,下列要求中的哪一条在设计时是应遵守的?A.甲类建筑严禁设计成错层结构B.甲、乙类建筑严禁设计成错层结构C.甲、乙、丙类建筑严禁设计成错层结构D.各类建筑均应避免设计成错层结构,否则应对错层结构进行较精细的抗震分析并采取相应的抗震措施8、在地震区,下列各类结构中哪类结构允许建造的高度相对最高?A.钢筋混凝土框架结构B.钢筋混凝土剪力墙结构C.钢筋混凝土框架一剪力墙结构D.钢筋混凝土筒中筒结构9、高层建筑防震缝的最小宽度,与下列哪些因素有关?I .结构体系II.房屋平面形式III.设防烈度IV.房屋高度A.I、IIB. IIR IVC. II、IIR IVD. I、III、IV10、按《抗震规范》设计的建筑,当遭受本地区设防烈度的地震影响时,建筑物应处于下列何种状态?A.不受损坏B.一般不受损坏或不需修理仍可继续使用C.可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用D.严重损坏,需大修后方可继续使用1K选择建筑场地时,下列哪一地段是对建筑抗震危险的地段?A.液化土B.高耸孤立的山丘C.古河道D.地震时可能发生地裂的地段12、在8度抗震设防区,钢筋混凝土筒中筒结构应符合下列哪个要求?A.高宽比应大于3,高度不宜大于60mB.高宽比应大于3,高度不宜大于100mC.高宽比应大于5,高度不宜大于100mD.高宽比应大于5,高度不宜大于150m13、按我国抗震设计规范设计的建筑,当遭受低于本地区设防烈度的多遇地震影响时,建筑物应:A.一般不受损坏或不需修理仍可继续使用B.可能损坏,经一般修理或不需修理仍可继续使用C.不致发生危及生命的严重破坏D.不致倒塌14、有抗震要求的单层砖柱厂房,关于横墙形式的叙述,下列哪些是正确的?I •厂房两端应设置非承重山墙II.厂房两端应设置承重山墙III.横向内隔墙宜做成抗震墙IV.横向内隔墙不宜做成抗震墙A.I , IIIB. IR IVC. I、IVD. II、III15、两幢完全相同的现浇钢筋混凝土结构房屋,均按8度抗震设防,一幢建于II类场地上,另一幢建于IV类场地上,关于该两幢建筑的结构抗震等级,下列哪项是正确的?A.位于II类场地的高B.结构抗震等级相同C.位于IV类场地的高D.不能作比较16、抗震设计时,限制多层砌体房屋抗震横墙的间距是为了:A.满足抗震横墙的承载力要求B.满足楼板传递水平地震力时的刚度要求C.保证纵墙出平面的稳定D.保证房屋的整体稳定17、在抗震设防地区,建筑物场地的工程地质勘察内容,除提供常规的土层名称、分布、物理力学性质、地下水位等以外,尚提供分层土的剪切波速、场地覆盖层厚度、场地类别。
地铁抗震设计规范杨林德正文-.4
地铁抗震设计规范杨林德正文-.4地铁抗震设计规范杨林德正文-.4地铁抗震设计规范杨林德正文-.4第1章总则1.0.1 为贯彻执行《中华人民共和国建筑法》和《中华人民共和国防震减灾法》并实行以预防为主的方针,使地下铁道建筑、构筑物经抗震设防后,减轻地震破坏,避免人员伤亡,减少经济损失,制定本指南。
1.0.2 本指南适用于上海市软土地下铁道建筑、构筑物的抗震设计。
1.0.3 本指南所指的地下铁道建筑、构筑物,主要为地铁车站、区间隧道、竖向通风口和出入口通道,以及属于地铁系统的部分地面建筑物。
1.0.4 按本指南进行抗震设计的建筑,其抗震设防目标是:当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或无须修理可继续使用;当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时,地下建筑一般不受损坏或无须修理可继续使用,地面建筑可能损坏,经一般修理或无须修理仍可继续使用;当遭受相当于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时,地下建筑可能损坏,经一般修理或无须修理仍可继续使用,地面建筑不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。
1.0.5 上海市区地下铁道建筑、构筑物的地震设防烈度,应按《建筑抗震设计规范》GB50011-2001的规定确定。
1.0.6 对地震设防烈度为6度及以上地区的地下铁道建筑结构,必须进行抗震设计。
1.0.7 地下铁道建筑、构筑物的抗震设计, 除应符合本指南要求外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。
1第2章术语和符号2.1 术语2.1.1 抗震设防烈度 seismic fortification intensity按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。
2.1.2 抗震设防标准 seismic fortification criterion衡量抗震设防要求的尺度,由抗震设防烈度和建筑使用功能的重要性确定。
2.1.3 地震作用 earthquake action由地震动引起的结构动态作用,包括水平地震作用和竖向地震作用。
非结构构件抗震设计规定
第十六讲非结构构件抗震设计规定戴国莹抗震设计中的非结构构件通常包括建筑非结构构件和固定于建筑结构的建筑附属机电设备的支架。
建筑非结构构件指建筑中除承重骨架体系以外的固定构件和部件,主要包括非承重墙体,附着于楼面和屋面结构的构件、装饰构件和部件、固定于楼面的大型储物架等;建筑附属机电设备指与建筑使用功能有关的附属机械、电气构件、部件和系统,主要包括电梯,照明和应急电源、通信设备,管道系统,空气调节系统,烟火监测和消防系统,公用天线等。
一、抗震设防目标非结构的抗震设计所涉及的设计领域较多,一般由相应的建筑设计、室内装修设计、建筑设备专业等有关工种的设计人员分别完成。
目前已有玻璃幕墙、电梯等的设计规程,一些相关专业的设计标准也将陆续编制和发布。
因此,在建筑抗震设计规范中,主要规定了主体结构体系设计中与非结构有关的要求。
非结构构件的抗震设防目标,要与主体结构体系的三水准设防目标相协调,容许非结构构件的损坏程度略大于主体结构,但不得危及生命。
其抗震设防分类,各国的抗震规范、标准有不同的规定,我国新规范将采用不同的计算系数和抗震措施来表征,把非结构构件的抗震设防要求,大致分为高、中、低三个层次:高要求时,外观可能损坏而不影响使用功能和防火能力,安全玻璃可能裂缝;中等要求时,使用功能基本正常或可很快恢复,耐火时间减少1/4,强化玻璃破碎,其它玻璃无下落;一般要求,多数构件基本处于原位,但系统可能损坏,需修理才能恢复功能,耐火时间明显降低,容许玻璃破碎下落。
二、基本计算要求世界各国的抗震规范、规定中,有60%规定了要对非结构的地震作用进行计算,而仅有28%对非结构的构造做出规定。
我国现行抗震规范(GBJll89)主要对出屋面女儿墙、长悬臂附属构件(雨棚等)的抗震计算做了规定。
新规范明确结构体系计算时如何计入非结构的影响,以及非结构构件地震作用的基本计算方法。
1.非结构对结构整体计算的影响在结构体系抗震计算时,与非结构有关的规定是:1)结构体系计算地震作用时,应计入支承于结构构件的建筑构件和建筑附属机电设备的重力。
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《建筑抗震 摘要:随着我国高层建筑的发展, 非结构构件和设备的抗震设计的重要性日益显著。为此, 修订中的国家标准 以 设计规范 》 拟专门对此进行详细规定。本文在清华大学秦权和李瑛开发的第二代楼面谱随机振动程序 B/CD 的基础上, 冷风机组和楼顶水箱为例, 讨论了非结构构件和设备的抗震设计的简化公式。 本文还讨论了按新修改的地震影响系数, 并 用 B$&0&(’>: 对 B/CD 的升级。同时, 本文还开发了基于 ECFGC+ 的附属系统地震力计算程序 HIC//。 关键词:非结构构件;建筑设备;抗震设计 中图分类号: FJ>K; ;FJ>K5 L 7 5! 文献标识码:C
从图 ! 至图 , 可看出, 对这 , 座建筑, 在" 类场地 上, 式 - ! . - 不计入 ! 和 ", 下同 . 的结果在设备的一些 周期段明显低于楼面谱,因而不安全。这些周期段都 在附属系统的自振周期与主系统的前几阶自振周期的 谐振段,楼面谱出现谐振峰,形成式 - ! . 的危险周期 区。表 ’ 统计了图 ! 至图 , 的危险区的数目。
处理, 因此便于与常用的有限 8/-9 仍在实数域运算, 元分析程序连接使用。对单支点附属系统, 8/-9 给出 指定楼层的楼面谱; 对多支点附属系统, 8/-9 给出附 属系统的各部件的地震力。 *4,、 *",、 * ) , 用精确解对比了 8/-9 的 文献 * : , 、 结果。对经典阻尼, 8/-9 与精确解的误差在非谐振时 小于 +6 , 谐振时小于 :6 , 对非经典阻尼误差稍大, 但 即使在谐振时也仍小于 !!6 。
运动方程。但是由于它不考虑附属系统与主系统间的
!
前言
高层建筑的非结构构件和设备,虽然仅是建筑物
相互作用等四个影响因素,所得到的楼面谱有较大的 误差, 在某些情况下误差可达百分之几百。 这四个影响因素是: ? ! @ 质量比。当附属系统与主系统楼层的质量比 大于 :7 !O 时,附属系统对主系统相应楼层的反应有 明显影响。 ? 4 @ 谐振。当附属系统的自振周期与主系统的自 振周期相等或接近时,两个系统将发生强烈的相互作 用,出现“吸振器效应” ,此时附属系统出现强烈的振 动, 而主系统的反应则大大削弱, 同时主系统的自振周 期将发生漂移。 ? 5 @ 非经典阻尼。当附属系统与主系统楼层的阻 尼特性不一致时,联合系统具有非经典阻尼性质。在 谐振的情况下,其影响不可忽视。此时主坐标中的阻 尼矩阵不是对角阵, 形成阻尼耦联运动方程, 不能用基 于杜哈梅积分的振型叠加法求解。 ? A @ 多支座激励。当附属系统在主系统不同楼层 有支点时,不同支点间的相互运动还会引起附属系统 “伪静力效应 ” ‘ 伪静力效应’ 中的附加内力, 即 。 为克服第一代楼面谱的缺点,第二代楼面谱基于 求解由主系统和安装在不同楼层上的单自由度附属系 统组成的组合系统中附属系统的地震反应,这样就综 合考虑了上述四个因素的影响。从而得到更可靠的楼 面谱。本文采用基于第二代楼面谱的方法。 为建立楼面谱,需要计算自振周期在 : P ;3 范围 的附属系统的地震反应, 用时程积分法求解时, 需要对 不同的地震记录, 不同周期的附属系统, 积分求解组合 !"
构体系、 不同高度的多、 高层建筑物 3 见表 ! 4 。考虑丙 类建筑 * 度设防, 计算了 .(( 条楼面谱曲线。 #$ % 结果对比 对选定的楼层,升级版 5678 对 ’( 个附属系统自 振周期解得的冷风机组和楼顶水箱的最大反应点,连 成曲线就是楼面谱。 其横轴是设备自振周期, 纵轴是设 备地震反应加速度。 为比较简化公式与楼面谱的结果, 图中均不计入 ! 和 "。式 3 ! 4 不考虑设备自振周期, 其 “弹性连接” 线 结果在图上成为一条水平直线。对 的直接 “一般情况’ ” ‘ 相应的反力是对 的二倍。图 ! 至图 ’ 比较 了 (0 -.), 冷风机组在 ’ 座建筑中部楼层的楼面谱和 式 3 ! 4 的结果, 考虑 * 度烈度和! 类场地。(0 -.), 冷风 机 组 对 ’ 座 建 筑 典 型 楼 层 的 质 量 比 为 (0 ()2 到 (0 ("2 。本文所提的四组冷风机组对 ’ 座建筑典型楼
表!
主系统 北京图书馆藏书楼 " 向 京城大厦 " 向 长富宫 " 向 深圳国贸中心 " 向 上海电表厂装配楼 # 向 材料 #$ 结构 钢结构 钢结构 #$ 结构 #$ 结构
主系统的基本特征和前三阶自振周期 !! , !" 和 !#
结构体系 框架 % 剪力墙 钢框架 %#$ 剪力墙 框架 筒中筒 框架 地上层数 !& ’( )’ ’( * 层重 + , )-’! !.** &.* !*)) !.** !! + / (0 "’" ’0 ".& 10 ..* 10 )&& !0 .!( !) + / (0 !.!0 -*( !0 !’! !0 !.1 (0 .-!1 + / (0 (’’ (0 *). (0 -’* (0 ’*) (0 )")+源自第二代楼面谱与 8/-9 程序
第二代楼面谱计算程序 8/-9 * : , * 4 , * " , * ) , 是考虑了主 、 系统和附属系统相互作用的,基于随机振动的附属系 统地震力计算程序。 它依据 -;<=>? 和 @A> BC=>ADEC?F 的方法, 利用已知的主系统的自振特性, 计算由不同楼
图)
(0 -.), 冷风机组在长富宫中部楼层 类场地, 质量比 (0 ("2 " 向, * 度烈度, !
图’
(0 -.), 冷风机组在京城大厦中部楼层 类场地, 质量比 (0 (.2 " 向, * 度烈度, !
!"
图#
$% #&’( 冷风机组在京城大厦中部楼层 质量比 $% $&) ! 向, " 度烈度, ! 类场地, 图+ !$( 水箱在京城大厦楼顶 ! 向, " 度烈度, 类场地, 质量比 $1 " *) *)
5
!" #
对比附属系统地震力简化计算公式
简化计算公式 文献 * ! , 修订稿拟采用的附属系统水平地震力简
化计算公式可表为 #!$ ! I !"#! #+ $J?K " 式中, ! 为沿最不利方向作用于附属系统重心的水平 地震力标准值; ! 为功能系数,反映附属系统的重要 性, 与附属系统性质及建筑类别有关; " 为附属系统类 别系数,反映附属系统特性对地震反应的影响; #! 为 附属系统的动力放大系数,弹性附属系统或与建筑物 “弹性连接” $ 时取 +, 弹性连接 # 下面简称 其他情况 # 即 与建筑物刚接的刚性附属系统,或附属系统自振周期 (下面简称 “一般情况” $时 明显大于主系统第一周期时 取 !;#+ 为楼层位置系数, 地面为 !, 楼顶为 +, 沿高度 线性分布; $J?K 为地震影响系数最大值; " 为附属系统 重力。 !" $ 附属系统 本文以如下两种单支点设备为例比较 8/-9 和式 # ! $ 的结果: # ! $ 冷风机组 : 组,重量分别为 7L ":+M,!L 4(+M, +L G")M 和 "L !:4M,属柜式设备。机组安装于建筑物半 高楼层。考虑刚性连接和弹性连接的情况。 # + $ 楼顶水箱, 重量为 !7M 和 +4M。 只考虑刚性连接 的情况。 两种设备的阻尼比均取 7L 7+。 由于不知道它们的 自振周期,所以本文计算了设备自振周期在 7L 7! N "; 范围内的反应。本文在此区间取 47 个点进行计算, 实 际上是给出楼面谱, 以与式 # ! $ 相比较。 !" ! 主系统 由于楼面谱不仅与附属系统的性质有关,而且与 主系统的性质有关, 本文选择了五座不同材料、 不同结
图1
(0 -.), 冷风机组在北京图书馆藏书楼中部楼层 类场地, 质量比 (0 ()2 " 向, * 度烈度, !
图!
(0 -.), 冷风机组在上海电表厂装配楼中部 楼层 # 向, 类场地, 质量比 (0 (-2 * 度烈度, !
图.
(0 -.), 冷风机组在深圳国贸中心中部楼层 类场地, 质量比 (0 (.2 " 向, * 度烈度, !
(">5K=5;= ) 基金项目:国家自然科学基金项目 及国家基础性研 (攀登 + 计划 ) 究重大项目 资助。 作者简介:秦权 ? !>5> < @, 男 ? 汉族 @ , 江苏无锡人, 教授。
系统的反应。这包含极大的工作量。因此第二代楼面 谱通常用滤波白噪声表示地面运动,用随机振动法通 过峰值系数直接得到楼面谱。 研究楼面谱的目的是为附属系统的抗震设计。有 了楼面谱, 只要知道附属系统本身的特性 # 自振周期、 质量和阻尼 $ 就可查出其地震力,而不需要分析主系 统。但建立楼面谱时需要知道主系统的自振特性 # 自 振周期、 振型 $ , 这些特性当建筑物抗震设计完成后都 是已知的。应当说明,本文所说的设备抗震设计仅限 于验算设备的支架、 连接件或锚固件的抗震能力, 不包 括设备自身的抗震能力。本文所说的设备自振周期是 指设备和支架、连接件或锚固件组成的子系统的自振 周期。对于与楼层刚接的设备,则是指设备自身的自 振周期。 楼面谱固然简化了设备的抗震设计,但还需要运 行相应的楼面谱计算程序。对只在一个楼层有支点的 附属系统 # 称单支点系统 $ 可进一步简化其抗震设计: 即通过对大量建筑不同楼层上的不同周期的附属系统 反应的计算结果进行统计,直接给出附属系统的地震 力简化验算公式。 %&’() * + , 和 -./0 1 -/’2) 3 (4 * 5 , 等都 给出了这种公式。这种公式对附属系统与楼层质量比 较大时给出的结果趋于保守。因此,当弹性的或弹性 连接的附属系统的重力超过所在楼层的 !6 ,或与建 筑物刚接的刚性附属系统的重力超过所在楼层的 不宜使用简化验算公式, 而宜采用楼面谱程序 !76 时, 计算附属系统的地震力。